(57)【要約】【課題】安価にして光量や照明光の照射範囲が異なる各種の照明装置を容易に製造可能なＬＥＤランプモジュールを提供する。【解決手段】雄コンタクト２１及び雌コンタクト２２が一体成形された樹脂成形体２と、樹脂成形体２に取り付けられ、雄コンタクト２１及び雌コンタクト２２と電気的に接続されたＬＥＤ６とをもってＬＥＤランプモジュールを構成する。雌コンタクト２２を構成する複数の接続ピン挿入孔１６を、雄コンタクト２１を構成する接続ピン３ａ，４ａ及びグランド電極板５を挿入可能な形状、寸法及び配列に形成する。【選択図】図１
2006344420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
雄コンタクト及び雌コンタクトが一体成形された樹脂成形体と、当該樹脂成形体に取り付けられ前記雄コンタクト及び前記雌コンタクトと電気的に接続されたＬＥＤとを有し、前記雌コンタクトを構成する複数の接続ピン挿入孔が、前記雄コンタクトを構成する複数の接続ピンを挿入可能に形成されていることを特徴とするＬＥＤランプモジュール。
【請求項２】
前記樹脂成形体の表面に凹状のＬＥＤ収納部と一端が前記雄コンタクト及び前記雌コンタクトと電気的に接続された配線パターンとを形成し、前記ＬＥＤ収納部内に収納されたＬＥＤと前記配線パターンの他端とをはんだ又は導電性接着剤を用いて電気的に接続したことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプモジュール。
【請求項３】
前記雄コンタクトと前記配線パターン及び前記雌コンタクトと前記配線パターンとが導電性接着剤を用いて電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプモジュール。
【請求項４】
前記雄コンタクトと前記配線パターン及び前記雌コンタクトと前記配線パターンとが前記樹脂成形体に一体成形されたバネブラシを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤランプモジュール。
【請求項５】
前記樹脂成形体の外形を直方体状に形成し、前記ＬＥＤの取付面及びその裏面を除く４側面のうちの少なくとも１側面に前記雄コンタクトが設けられ、当該１側面以外の側面に前記雌コンタクトが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード（本明細書においては「ＬＥＤ」と略称する。）を光源とするＬＥＤランプモジュールに係り、特に、複数個を任意の配列で組み合わせ可能なＬＥＤランプモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、チップＬＥＤを光源とする照明装置としては、チップＬＥＤ、チップ抵抗素子、スイッチ及びコネクタなどの電気部品が実装されたプリント配線板を筐体中に収納してなるものが知られている。また、他の例としては、ベースピン（雄コンタクト）を有するセラミック製のホルダにＬＥＤランプを組み込み、ＬＥＤランプに接続されたリード線の他端をベースピンに挿入してなるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】登実３０９２７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記各照明装置のうちの前者は、電気部品が実装されたプリント配線板の製造方法として、電気部品がマウントされたプリント配線板をリフロー炉に入れ、電気部品の端子部とプリント配線板の端子部とをはんだで接続するという方法が一般的にとられるので、リフローに耐えうる耐熱性を有する電気部品を用いなくてはならず、照明装置がコスト高になる。また、コネクタと筐体とが別部品をもって構成されていること、及び筐体に対してプリント配線板は一般的にねじ止めされることからも、組立コストが上昇し、照明装置がコスト高になる。さらに、光量や照明光の照射範囲が異なる照明装置を製造する場合、プリント配線板を各照明装置ごとに設計し直さなくてはならないので、照明装置の設計変更の要請に応じにくいという問題もある。
【０００４】
一方、前記各照明装置のうちの後者は、ベースピンを有するホルダにＬＥＤランプが一体に組み込まれているので、ベースピンを挿入可能な雌コンタクトが複数個形成されたプリント配線板を用いれば、当該プリント配線板に形成された雌コンタクト数の範囲内でＬＥＤを増減することができ、光量や照明光の照射範囲が異なる照明装置の製造をある程度容易化することができる。しかしながら、本例の照明装置は、プリント配線板に形成された雌コンタクト数の範囲内でしかＬＥＤを増加できず、また例えばＬＥＤを１つしか搭載しない場合にも複数個の雌コンタクトが備えられたプリント配線板を用いなくてはならないので無駄が多いという問題がある。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的は、安価にして光量や照明光の照射範囲が異なる各種の照明装置を容易に製造可能なＬＥＤランプモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記の課題を解決するため、ＬＥＤランプモジュールについて、雄コンタクト及び雌コンタクトが一体成形された樹脂成形体と、当該樹脂成形体に取り付けられ前記雄コンタクト及び前記雌コンタクトと電気的に接続されたＬＥＤとを有し、前記雌コンタクトを構成する複数の接続ピン挿入孔が、前記雄コンタクトを構成する複数の接続ピンを挿入可能に形成されているという構成にした。
【０００７】
樹脂成形体に雄コンタクト及び雌コンタクトを一体成形すると、樹脂成形体とは独立の別体に形成されたコネクタを用いることなく、外部機器又は他のＬＥＤランプモジュールとの電気的接続が可能になる。また、雌コンタクトを構成する複数の接続ピン挿入孔の形状、寸法及び配列を雄コンタクトを構成する複数の接続ピンを挿入可能な形状、寸法及び配列に形成すると、一方のＬＥＤランプモジュールの接続ピン挿入孔に他方のＬＥＤランプモジュールの接続ピンを挿入するだけで任意の数のＬＥＤランプモジュールを接続することができる。
【０００８】
また、本発明は、前記構成のＬＥＤランプモジュールにおいて、前記樹脂成形体の表面に凹状のＬＥＤ収納部と一端が前記雄コンタクト及び前記雌コンタクトと電気的に接続された配線パターンとを形成し、前記ＬＥＤ収納部内に収納されたＬＥＤと前記配線パターンの他端とをはんだ又は導電性接着剤を用いて電気的に接続するという構成にした。
【０００９】
樹脂成形体の表面に凹状のＬＥＤ収納部を形成すると、ＬＥＤランプモジュールの総厚を最小限樹脂成形体の厚みと配線パターンの厚みとの合計値にできるので、ＬＥＤランプモジュールの薄形化を図ることができる。また、ＬＥＤと配線パターンの他端とをはんだ又は導電性接着剤を用いて電気的に接続すると、リフローはんだによってプリント配線板上にＬＥＤを取り付ける場合のように耐熱性のＬＥＤを用いる必要がないので、ＬＥＤランプモジュールの低コスト化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記構成のＬＥＤランプモジュールにおいて、前記雄コンタクトと前記配線パターン及び前記雌コンタクトと前記配線パターンとが導電性接着剤を用いて電気的に接続されているという構成にした。
【００１１】
かかる構成によると、各コンタクトと配線パターンとの接続部に高熱が作用しないので、樹脂成形体の構成材料として耐熱性の樹脂を用いる必要がなく、樹脂成形体ひいてはＬＥＤランプモジュールの低コスト化と樹脂成形体の設計の自由度を高めることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記構成のＬＥＤランプモジュールにおいて、前記雄コンタクトと前記配線パターン及び前記雌コンタクトと前記配線パターンとが前記樹脂成形体に一体成形されたバネブラシを介して電気的に接続されているという構成にした。
【００１３】
かかる構成によると、樹脂成形体の成形と同時に各配線パターンと各コンタクトとの接続を完了することができるので、各配線パターンと各コンタクトとを接続するための特別な工程を必要とせず、ＬＥＤランプモジュールの製造工程の簡略化ひいてはＬＥＤランプモジュールの低コスト化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明は、前記構成のＬＥＤランプモジュールにおいて、前記樹脂成形体の外形を直方体状に形成し、前記ＬＥＤの取付面及びその裏面を除く４側面のうちの少なくとも１側面に前記雄コンタクトが設けられ、当該１側面以外の側面に前記雌コンタクトが設けられているという構成にした。
【００１５】
このように、樹脂成形体の異なる面にそれぞれ雄コンタクトと雌コンタクトとを設けると、複数個のＬＥＤランプモジュールの連結が可能になるので、光量や照明光の照射範囲が異なる各種の照明装置の製造を容易化することができる。また、ＬＥＤランプモジュール内の配線パターンを変えるだけで、ＬＥＤランプモジュールの直列接続と並列接続が可能になり、回路の設計を簡単にしかも安価にできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＬＥＤランプモジュールは、樹脂成形体に雄コンタクト及び雌コンタクトを一体成形したので、樹脂成形体と独立の別体に形成されたコネクタを用いる必要がなく、ＬＥＤランプモジュールを低コスト化することができる。また、雌コンタクトを構成する複数の接続ピン挿入孔の形状、寸法及び配列を雄コンタクトを構成する複数の接続ピンを挿入可能な形状、寸法及び配列に形成したので、一方のＬＥＤランプモジュールの接続ピン挿入孔に他方のＬＥＤランプモジュールの接続ピンを挿入するだけで任意の数のＬＥＤランプモジュールを接続することができ、光量や照明光の照射範囲が異なる各種の照明装置の製造を容易化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るＬＥＤランプモジュールの最良の実施形態例を図１乃至図６に基づいて説明する。図１は実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの斜視図、図２は実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの接続ピン突出側の面から見た側面図、図３は実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの接続ピン挿入孔開設側の面から見た側面図、図４は図１のＡ−Ａ′断面図、図５は実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの内面図、図６は実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの等価回路図である。
【００１８】
図１乃至図６に示すように、本例のＬＥＤランプモジュール１Ａは、絶縁性樹脂材料からなる樹脂成形体２と、良導電性金属材料からなるプラス電極板３、マイナス電極板４及びグランド電極板５と、樹脂成形体２の表面に設定されたチップＬＥＤ６及びチップ抵抗素子７とから構成されている。
【００１９】
樹脂成形体２は、それぞれ平面形状が同じ大きさの正方形に形成された上ハーフ２ａと下ハーフ２ｂとからなり、これらの各ハーフを接合することにより、中空の直方体状に組み立てられる。樹脂成形体２を形成する樹脂材料としては、ＡＢＳ樹脂などの汎用プラスチックのほか、ＰＢＴ樹脂などのエンジニアリングプラスチックやＬＣＰなどのスーパーエンジニアリングプラスチックを用いることもできる。
【００２０】
正方形に形成された上ハーフ２ａの表面には、図４に示すように、チップＬＥＤ６及びチップ抵抗素子７を収納するための凹状のＬＥＤ収納部１１及び抵抗収納部１２が形成されると共に、各チップＬＥＤ６とチップ抵抗素子７とを直列接続するための配線パターン１３と、直列接続された各チップＬＥＤ６とチップ抵抗素子７の組を並列接続するためのプラス側配線パターン１４及びマイナス側配線パターン１５が形成されている。プラス側配線パターン１４は、図２に示すように、上ハーフ２ａの側面部分まで延長され、プラス電極板３と電気的に接続される。また、マイナス側配線パターン１５は、図３に示すように、上ハーフ２ａの側面部分まで延長され、マイナス電極板４と電気的に接続される。上ハーフ２ａに対する配線パターン１３，１４，１５の形成は、転写法又はめっき法などにより行われる。転写法については、後に図面を用いて詳細に説明する。また、プラス側配線パターン１４とプラス電極板３との接続及びマイナス側配線パターン１５とマイナス電極板４との接続は、導電性接着剤により行うことができる。
【００２１】
下ハーフ２ｂには、図４及び図５に示すように、プラス電極板３、マイナス電極板４及びグランド電極板５がインサートモールドにより一体成形される。プラス電極板３は、雄コンタクト２１を構成するための２つの雄側接続ピン３ａと雌コンタクト２２を構成するための２つの雌側接続ピン３ｂとを有しており、雄側接続ピン３ａは樹脂成形体２の互いに隣り合う２つの側面（雄コンタクト設定面）より外向きに突出され、雌側接続ピン３ｂは樹脂成形体２の他の２つの側面（雌コンタクト設定面）に開設された接続ピン挿入孔１６の内側に配置される。一方、マイナス電極板４は、雄コンタクト２１を構成するための２つの雄側接続ピン４ａと雌コンタクト２２を構成するための２つの雌側接続ピン４ｂとを有しており、雄側接続ピン４ａは樹脂成形体２の雄コンタクト設定面より外向きに突出され、雌側接続ピン４ｂは樹脂成形体２の雌コンタクト設定面に開設された接続ピン挿入孔１６の内側に配置される。また、グランド電極板５は、略棒状に形成されており、一端が下ハーフ２ｂに固定され、先端が樹脂成形体２の雄コンタクト設定面より外向きに突出される。なお、図５に示すように、接続ピン３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ及びグランド電極板５は、各雄コンタクト設定面及び各雌コンタクト設定面においてそれぞれ同一の配列で設定される。また、雌コンタクト２２を構成する各接続ピン挿入孔１６は、雄コンタクト２１を構成する各接続ピン３ａ，４ａ及びグランド電極板５を挿入可能な形状、寸法及び配列に形成される。
【００２２】
チップＬＥＤ６は、公知に属する任意のＬＥＤから適宜選択することができるが、自動車用のルームランプやマップランプなどに備えられるＬＥＤランプモジュールの光源としては、白色光を放射する白色ＬＥＤが特に好適である。このチップＬＥＤ６は、発光面を外向きにして、ＬＥＤ収納部１１内に収納される。また、チップ抵抗素子７としては、チップＬＥＤ６を駆動するに必要な抵抗値を有するものが用いられ、抵抗収納部１２内に収納される。チップＬＥＤ６と配線パターン１３，１４との接続、及びチップ抵抗素子７と配線パターン１３，１５との接続は、はんだ又は導電性接着剤で行うことができる。このような接続を行うことにより、実施形態例に係るＬＥＤランプモジュール１Ａには、図６に示すＬＥＤ駆動回路が構成される。
【００２３】
以下、所要の配線パターンが転写された上ハーフ２ａの製造方法を、図７に基づいて説明する。図７は実施形態例に係るＬＥＤランプモジュール１Ａを構成する上ハーフ２ａの製造手順を示すフロー図である。
【００２４】
まず、図７（ａ）に示すように、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルイミド、ポリイミドなどの樹脂フィルムからなり、所要の部分にＬＥＤ収納部１１及び抵抗収納部１２に対応する所要の透孔３１ａが開設されたフィルム基材３１を作製する。次いで、図７（ｂ）に示すように、このフィルム基材３１の片面にスクリーン印刷等により所要の配線パターン１３，１４，１５を形成する。次いで、図７（ｃ）に示すように、フィルム基材３１の配線パターン１３，１４，１５が形成されていない面を金型３２のキャビティ面３２ａに密着し、かつ金型３２に形成されたＬＥＤ収納部１１及び抵抗収納部１２を形成するための突起３２ｂをフィルム基材３１に開設された透孔３１ａに挿通した状態で、金型キャビティ１３内に所要の樹脂を射出する。冷却後、金型３２から成形品を取り出せば、表面にフィルム基材３１が密着された上ハーフ２ａが得られる。なお、配線パターン１３，１４，１５を形成するためのめっき法とは、配線パターン１３，１４，１５を有しない上ハーフ２ａを成形した後、スパッタリング又は真空蒸着によって配線パターン１３，１４，１５に相当する導電膜を形成し、しかる後に、当該導電膜を一方の電極として電気めっきを施す方法である。下ハーフ２ｂの製造方法については、一般的なインサートモールドを応用することができる。
【００２５】
以下、実施形態例に係るＬＥＤランプモジュール１Ａの使用方法を、図８に基づいて説明する。図８は実施形態例に係るＬＥＤランプモジュール１Ａの使用状態の平面図である。
【００２６】
本例のＬＥＤランプモジュール１Ａは、異なる面に雄コンタクト２１及び雌コンタクト２２とが形成され、かつ雄コンタクト２１における接続ピン３ａ，４ａ及びグランド電極板５の配列と雌コンタクト２２におけるピン３ｂ，４ｂ及びグランド電極板５の配列とを同一にしたので、一方のＬＥＤランプモジュール１Ａの雌コンタクト２２に他方のＬＥＤランプモジュール１Ａの雄コンタクト２１を差し込むことにより、必要個数のＬＥＤランプモジュール１Ａを縦及び／又は横に連結することができる。図８（ａ）は２つのＬＥＤランプモジュール１Ａを縦に接続し、その一端にスイッチモジュールＳＷを接続すると共に、他端に終端モジュールＥＭを接続したことを特徴とする。また、図８（ｂ）は３つのＬＥＤランプモジュール１Ａを横に接続し、その一端にスイッチモジュールＳＷを接続すると共に、他端に終端モジュールＥＭを接続したことを特徴とする。さらに、図８（ｃ）は４つのＬＥＤランプモジュール１ＡをダミーモジュールＤＭを介して縦及び横に接続し、その一端にスイッチモジュールＳＷを接続したことを特徴とする。なお、スイッチモジュールＳＷとは、ＬＥＤランプモジュール１ＡのチップＬＥＤ６に代えてプッシュスイッチ等のスイッチ４１を搭載したものであり、終端モジュールＥＭとは樹脂成形体２の一面にのみ雄コンタクト２１が形成されたものである。また、ダミーモジュールＤＭとは、ＬＥＤランプモジュール１ＡのチップＬＥＤ６及びチップ抵抗素子７を省略したものである。
【００２７】
かように、本例のＬＥＤランプモジュール１Ａは、樹脂成形体２に雄コンタクト２１及び雌コンタクト２２を一体成形したので、樹脂成形体２とは独立の別体に形成されたコネクタを用いることなく外部機器又は他のＬＥＤランプモジュールとの電気的接続を行うことができ、ＬＥＤランプモジュールを低コスト化することができる。また、雌コンタクト２２を構成する複数の接続ピン挿入孔１６の形状、寸法及び配列を雄コンタクト２１を構成する接続ピン３ａ，４ａ及びグランド電極板５を挿入可能な形状、寸法及び配列に形成したので、一方のＬＥＤランプモジュール１Ａの接続ピン挿入孔１６に他方のＬＥＤランプモジュール１Ａの接続ピン３ａ，４ａ及びグランド電極板５を挿入するだけで任意の数のＬＥＤランプモジュール１Ａを接続することができ、光量や照明光の照射範囲が異なる各種の照明装置の製造を容易化することができる。さらに、本例のＬＥＤランプモジュール１Ａは、樹脂成形体２の表面に凹状のＬＥＤ収納部１１及び抵抗収納部１２を形成したので、ＬＥＤランプモジュール１Ａの総厚を樹脂成形体２の厚みとフィルム基材３１の厚みとの合計値にすることができ、ＬＥＤランプモジュールの薄形化を図ることができる。また、各接続部をはんだ又は導電性接着剤を用いて電気的に接続したので、リフローはんだによってプリント配線板上にＬＥＤを取り付ける場合のように耐熱性のＬＥＤを用いる必要がなく、ＬＥＤランプモジュールの低コスト化を図ることができる。さらに、本例のＬＥＤランプモジュール１Ａは、樹脂成形体２の異なる面にそれぞれ雄コンタクト２１と雌コンタクト２２とを２つずつ設けたので、ＬＥＤランプモジュールの縦接続と横接続とが可能になり、光量や照明光の照射範囲が異なる各種の照明装置を任意に製造することができる。また、ＬＥＤランプモジュール内の上ハーフ２ａの配線パターンを変えるだけで、ＬＥＤランプモジュールの直列接続と並列接続が可能になり、回路の設計を簡単にしかも安価にできる。
【００２８】
なお、前記実施形態例においては、チップ抵抗素子７を樹脂成形体２の表面に設置したが、かかる構成に代えて、フィルム基材３１の所要の部分に抵抗パターンを印刷形成することもできる。なお、ＬＥＤ６の駆動に抵抗体を必要としない場合には、これらのチップ抵抗素子７又は抵抗パターンは省略することができる。
【００２９】
また、前記実施形態例においては、雄コンタクト２１にグランド電極板５を備えたが、これについては省略することもできる。
【００３０】
さらに、前記実施形態例においては、プラス側配線パターン１４とプラス電極板３との接続及びマイナス側配線パターン１５とマイナス電極板４との接続を導電性接着剤を用いて行ったが、かかる構成に代えて、図９に示すように、樹脂成形体２に一体成形されたバネブラシ４２を介してこれらの接続を行うこともできる。かかる構成によると、樹脂成形体２の成形と同時に各配線パターンと各電極板との接続を完了することができるので、各配線パターンと各電極板とを接続するための特別な工程を必要とせず、ＬＥＤランプモジュールの製造工程の簡略化ひいてはＬＥＤランプモジュールの低コスト化を図ることができる。
【００３１】
加えて、前記実施形態例においては、樹脂成形体２の異なる面にそれぞれ雄コンタクト２１と雌コンタクト２２とを２つずつ設けたが、各コンタクト２１，２２の数量はこれに限定されるものではなく、直方体状に形成された樹脂成形体２のチップＬＥＤ６の取付面及びその裏面を除く４側面のうちの少なくとも１側面に雄コンタクト２１を設け、当該１側面以外の側面に雌コンタクト２２を設ければ足りる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの斜視図である。
【図２】実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの接続ピン突出側の面から見た側面図である。
【図３】実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの接続ピン挿入孔開設側の面から見た側面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ′断面図である。
【図５】実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの内面図である。
【図６】実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの等価回路図である。
【図７】実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールを構成する上ハーフの製造手順を示すフロー図である。
【図８】実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの使用状態の平面図である。
【図９】他の実施形態例に係るＬＥＤランプモジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１Ａ    ＬＥＤランプモジュール
２    樹脂成形体
３    プラス電極板
４    マイナス電極板
５    グランド電極板
６    チップＬＥＤ
７    チップ抵抗素子
１１    ＬＥＤ収納部
１２    抵抗収納部
１３，１４，１５    配線パターン
１６    接続ピン挿入孔
２１    雄コンタクト
２２    雌コンタクト
４１    スイッチ
４２    バネブラシ
【図１】
2006344420.tif 000003
【図２】
2006344420.tif 000004
【図３】
2006344420.tif 000005
【図４】
2006344420.tif 000006
【図５】
2006344420.tif 000007
【図６】
2006344420.tif 000008
【図７】
2006344420.tif 000009
【図８】
2006344420.tif 000010
【図９】
2006344420.tif 000011